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本实验以大豆分离蛋白、大豆组织蛋白、马铃薯淀粉、水分、魔芋胶、谷氨酰胺转氨酶(TG酶)等为原料,根据动物牛肉的营养、感官鉴评满意度、产品的质构等确定人造牛肉的配方。其次研究了人造牛肉配方的流变学特性,为3D食品打印提供理论指导。最后对3D食品打印的参数进行了优化。具体研究内容及结果如下:研究主要原料成分对产品感官鉴评满意度的影响,确定了原料适宜的范围,在此基础上又进行了以感官鉴评满意度为指标的正交试验,确定了较优的基本配方,较优的配方为:大豆组织蛋白(含水量73%)30g、大豆分离蛋白3g、马铃薯淀粉6.5g、魔芋胶0.6g、牛肉香精0.5g、食盐0.3g、水分7.5g、复合磷酸盐0.2g。又添加TG酶改善产品的质构,通过正交实验确定了 TG酶的较优参数。较优的参数为:TG酶添加量为0.18g,反应的最优温度为50℃,最佳反应时间为50min。之后研究红曲红酒精溶液和焦糖色素的不同配比,找出最接近天然牛肉的色素配比,较优色素配方为:8.2uL/g的0.5g/mL红曲红酒精溶液+1.23uL/g焦糖色素。对产品原料的静态和动态黏弹性进行测定,结果发现:产品原料为非牛顿流体中的假塑性流体,存在剪切变稀现象,并且表观粘度随着温度的升高而降低,产品原料还具有一定的触变性。添加TG酶提高了产品的表观黏度、内部结构的稳定性、组织结构间的黏连能力,但是降低了产品的热稳定性。最后研究3D食品打印参数间的关系,并进行优化,得出最优的3D多层打印的参数,3D多层打印的最优参数为:Z=37mm,ΔE=0.01 mm/min,F=200mm/min,17号喷头(喷头孔径为1.12mm),1.0mm层厚。挤出丝的直径与质量均与喷头挤出量、喷头移动速度、喷头高度、喷头直径呈四次函数关系。并对添加TG酶与未添加TG酶的样品的成型效果与扫描电镜图像进行比较,发现添加TG酶的样品表面光滑,挤出丝均匀一致,不易出现断点;未添加TG酶的样品表而易出现裂缝、打印时易堵塞喷头,易出现断点。在扫描电镜下,添加TG酶的样品形成致密的凝胶网络;未添加TG酶样品内部孔隙较多,结构无规则,有很多裂缝和碎片,空间结构松散。因此,本实验中添加TG酶更加有利于3D成型。